分布式發電與微網

【摘 要】為了滿足快速增長的電力需求，電力生產部門主要依靠投資新的大型發電廠，建設超高壓長距離輸電線路，集中向用電需求大的地區供電。集中式發電是我國電力系統的傳統模式，有其特殊的地方，分布式發電作為近年來逐漸興起的新的發電模式，受到越來越多的關注。本文主要就分布式發電與集中式發電的定義，以及優缺點進行了詳細探討。

【關鍵詞】分布式發電；微網；集中式發電

中圖分類號：TU271.1 文獻標識碼：A

為了滿足快速增長的電力需求，電力生產部門主要依靠建設超高壓長距離輸電線路，投資新的大型發電廠，集中向用電需求大的地區供電。建設大型發電廠以及輸電網絡都需要較長的工程建設時間，耗資巨大。與此同時，對一次能源的需求也隨之增大，自然環境惡化的現象日益明顯。由此希望在使用新技術促進經濟發展的同時，逐步改變當前以火電為主的發電結構，減少輸電損耗，提高一次能源利用率，抑制輸電網絡的擴大

一、分布式發電、微網以及集中式發電的定義

（一）分布式發電定義

分布式發電（DG） 或分布式能源（DER） 是一種分散、非集中式的發電方式，通常是指發電功率在幾千瓦至數百兆瓦（也有的建議限制在30～50兆瓦以下）的小型模塊化、分散式、布置在用戶附近的高效、可靠的發電單元。主要包括太陽能光伏發電、生物質能發電、風力發電、燃料電池發電等，往往以新能源發電技術為主。

（二）集中式發電的定義

常規發電站，如燃煤，天然氣和核電站，以及水壩和大型太陽能發電站，是集中式發電，并且通常需要把電力進行長距離傳輸。

（三）微電網定義

目前對微電網尚未形成統一的定義，一般來講，微電網，是指由分布式電源、儲能裝置、能量轉換裝置、相關負荷和監控、保護裝置匯集而成的小型發配電系統，是一個能夠實現自我控制、保護和管理的自治系統，既可以與外部電網并網運行，也可以孤立運行。

二、分布式發電的過程

分布式電源通常接入中壓或低壓配電系統，并會對配電系統產生廣泛而深遠的影響。傳統的配電系統被設計成僅具有分配電能到末端用戶的功能，而未來配電系統有望演變成一種功率交換媒體，即它能收集電力并把它們傳送到任何地方，同時分配它們。分布式發電具有分散、隨機變動等特點，大量的分布式電源的接入，將對配電系統的安全穩定運行產生極大的影響。

三、分布式發電的與集中式發電的優劣對比

（一）分布式發電的優點

1、分布式發電系統中各電站相互獨立，用戶由于可以自行控制，不會發生大規模停電事故，所以安全可靠性比較高；

2、分布式發電可以彌補大電網安全穩定性的不足，在意外災害發生時繼續供電，已成為集中供電方式不可缺少的重要補充；

3、可對區域電力的質量和性能進行實時監控，非常適合向農村、牧區、山區，發展中的中、小城市或商業區的居民供電，可大大減小環保壓力；

4、分布式發電的輸配電損耗很低，甚至沒有，無需建配電站，可降低或避免附加的輸配電成本，同時土建和安裝成本低；

5、可以滿足特殊場合的需求，如用于重要集會或慶典的（處于熱備用狀態的）移動分散式發電車；

6、調峰性能好，操作簡單，由于參與運行的系統少，啟停快速，便于實現全自動。

（二）集中式發電的優點

1、集中式供電在我國電力工業中已是主要的成熟的模式

受各方面條件的限制，中國未來很長一段時期仍將以燃煤發電為主，國家批準投建的發電機組仍將是火電機組為主。而分布式能源屬新生事物，在許多地方還沒嘗到甜頭時，國家往往是不會做如此大的扶持力度的，必須靠不懈的推廣國家方才重視投入。

2、集中式供電模式下的電網建設已經覆蓋了我國的東西南北

全國電力聯網，有一個好處就是可以使高峰負荷得到一定的互補，東與西、南和北可以錯峰。發展分布式能源雖然有較多優勢，但就此好處而言是難以做到的。

3、國家在一定的時期將繼續對電力部門實行扶持

地方政府對居民、公共事業性質單位和農業用電會繼續補貼。理論上任何商品的價格都應受市場供求關系影響，電作為能源形式也不例外。

（三）分布式發電的不利之處

1、維修據點較多；

2、燃料供應問題；

3、大型集中式發電對于處理污染的成本較低；

4、當分布式發電發展到一定的程度，核電廠及燃煤發電廠將完全失去競爭力（就算不考慮重大核能事故風險、核廢料處理、排放處理及碳排放成本），此時多數電力用戶是電力公司當成備援電力、及用戶將電力網絡當成電力交換機制，發電需求很難預測，無法短時間內調整發電量的核電廠及燃煤發電廠，很難加入電網。

另外，分布式能源系統生產的各種能量首先供給附近用戶，多余的電上網銷售，用電高峰所發電不夠用時還需通過電網補充。而此時分布式能源站向電網買、賣價格是否象電網公司能得到政策扶持還有很多不確定的因素。這給分布式能源的推廣難度會加大。

二、分布式發電與集中式發電的關系

傳統的集中式發電具有大型化、巨型化的特點，分布式發電不僅可以作為集中式發電的一種重要補充，而且將在未來能源綜合利用上占有十分重要的地位。它們的關系主要體現在以下幾點：

（一）分布式發電直接接在負荷側，在意外、災害發生時能繼續供電，成為集中式發電的必要補充。

（二）對于經濟欠發達的農村地區，要形成一定規模的、強大的集中式輸配電網需要巨額的投資和很長的時間周期，而分布式發電可以彌補集中式發電的這些局限性。

（三）集中式發電與分布式發電的有機結合可以節省投資，降低能耗，提高能效。

結束語

分布式能源與微網建設是一個長期的漸進過程，它需要關鍵技術取得突破電力系統的能觀性、適應性、能控性、協調性等整體功能得到提高。分布式能源微網建設主要應該以關鍵技術突破為著力點，以創新為驅動力，以技術標準規范為準繩，探索合理的盈利模式和運營模式，遵循技術標準是實現分布式能源與微網科學發展和可持續發展的重要保證。

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